3种常用的波速测试方法介绍

波速测试是以弹性理论为依据，主要测定各类岩土体的压缩波或剪切波的波速。为场地地质评价提供依据。今天岩联小编想跟大家介绍波速测试常用的三种方式。

波速测试仪主要分为激发装置和接收装置两部分，根据设计要求及工程现场的测试条件，可采用单孔法、跨孔法或面波法进行波速测试。

单孔法

单孔法是在一个钻孔内进行测试，所测得的波速为地表至测点间地层的平均波速。该方法常用于土层软硬程度变化大或层次较少的地层。 测试时可在地面激振，孔底接收，称为下孔法；也可在孔底激振，地面接收，称为上孔法；可沿钻孔向上或向下测试，常采用下孔法自下而上逐点进行测试。测试钻孔应尽量垂直，将声波探头或三分量检波器放至孔内预定深度位置，并与孔壁贴紧。土层剪切波测试常用的振源激发装置是尺寸为2000×300×50mm的木板，木板长度方向的中垂线应对准测试孔中心，与孔口距离宜为1～3m，其上放置大于400kg的重物。当用锤水平敲击木板两端时，木板与地面摩擦而产生水平剪切波，两次相反方向的敲击，可获得极性相反的两组剪切波形。剪切波测试应结合土层分布设置测点，测点的垂直间距可取1～3m，层位变化处应加密；当测岩体的压缩波时，测点的垂直间距可取0.2～0.5m，且钻孔内应有水。在每一个测点位置，应重复测试多次。

跨孔法

跨孔法是在场地上取两个平行的钻孔，在一个钻孔不同深度处设置振源，在另一个钻孔相应深度处放置检波器，所测得的波速为两孔之间地层的传播速度。该方法对均匀土层特别适用，常用于多层地层的场地条件。 振源孔与检波孔应力求平行，当测试孔深大于15m时，须对各测试孔进行倾斜度和倾斜方位的测量，测量精度应达到0.1°，以便准确计算不同深度处的钻孔间距。测试孔的平面布置可用二孔也可用多边形，即一孔激发，多孔接收，以便校核。常规测试每组采用3个钻孔，并布置在一条直线上，取间隔速度值，以排除振源装置、波的传播路径改变等因素的影响。钻孔间距应根据测试精度、振源能力、土层均匀性等因素确定。在土层中孔距宜取2～5m；在岩层中孔距宜取8～15m，当土层较厚而均匀，振源能量大时，间距可适当加大。钻孔中测点布置应考虑地层情况，根据地层分布等间隔布置，一般测点垂直间距以1～2m为宜。为降低折射波的干扰，在软硬土层交界处，测点应布置在硬地层中；近地表测点深度应布置在孔口以下0.4倍孔距处。

面波法

面波法测试可采用稳态法或瞬态法，常规采用稳态法。其原理是在地表放置一激振器，给地面施加一频率为f的稳态强迫振动，其能量以振动波的形式向半空间扩散，当频率一定时，只要测出波长LR，即可算出波速。该方法不需要打孔，适用于均匀、单一的地层，但测试深度较浅，当激振频率在20～30Hz时，测试深度为3～5m。

测试时以振源作为测线零点，在振源一边布置2～3个检波器，检波器宜采用低频。当激振器以一定频率作稳态激振时，移动任一检波器，至示波器中出现同相位的振动波形，此时检波器的间距即为一个波长。在同一频率下移动检波器至多个波长处测试，测试应重复多次。

由于波速测试简便、可靠，目前已在岩土工程勘察领域广泛应用。